開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地的建設(shè)及教學(xué)實(shí)踐

胡常福 李麗 王全金

摘 要：闡述了開放實(shí)驗(yàn)，建設(shè)實(shí)習(xí)基地及教學(xué)實(shí)踐改革的意義、目標(biāo)及規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素質(zhì)起著重要作用，對(duì)于專業(yè)教學(xué)，培養(yǎng)高素質(zhì)人才具有十分重要的意義。開發(fā)污水生態(tài)處理設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，將傳統(tǒng)的內(nèi)容單調(diào)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)提升為綜合型、設(shè)計(jì)研究型試驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生的觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分重要的，并可大力在江西高校進(jìn)行推廣。

關(guān)鍵詞：專業(yè)建設(shè)；實(shí)習(xí)基地；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）34-0007-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.34.002

教高[2005]1號(hào)文件指出：高校需整合資源，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，注重學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)室增加開放時(shí)間提高設(shè)備使用率。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生自主提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)或參與教師科研課題，自主性學(xué)習(xí)研究、自行設(shè)計(jì)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的一種教學(xué)方式。隨全社會(huì)對(duì)環(huán)境問題關(guān)注程度的普遍提高，對(duì)工程專業(yè)人才素質(zhì)要求也越來越高，結(jié)合華東交通大學(xué)提出的構(gòu)建具有專業(yè)特色實(shí)踐教學(xué)體系，參照“給排水科學(xué)與工程卓越工程師”培養(yǎng)設(shè)計(jì)型及實(shí)用型給排水專業(yè)人才發(fā)展思路進(jìn)行污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，把開展綜合性、創(chuàng)新性試驗(yàn)作為開放性日常教學(xué)納入教學(xué)計(jì)劃，人才市場(chǎng)要求高校在培養(yǎng)目標(biāo)上由“單一型、繼承型”向“綜合型、創(chuàng)造型”轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素質(zhì)起著重要作用，對(duì)于專業(yè)教學(xué)，加強(qiáng)試驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與改革，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)人才具有十分重要意義。開發(fā)污水生態(tài)處理設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，將傳統(tǒng)的內(nèi)容單調(diào)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)提升為綜合型、設(shè)計(jì)研究型試驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生的觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分重要的。

一、開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)的必要性及教學(xué)實(shí)踐改革的意義

設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)基地是先進(jìn)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的重要平臺(tái)，是提高學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的基地。建設(shè)污水生態(tài)處理設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)基地并對(duì)學(xué)生開放，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)基地的學(xué)習(xí)觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等加深對(duì)所學(xué)新知識(shí)、新技術(shù)的掌握和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為學(xué)生及時(shí)將理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合創(chuàng)造良好的環(huán)境，激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極參加科研的熱情。

開發(fā)污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于專業(yè)教學(xué)跟蹤前言技術(shù)發(fā)展十分必要。通過設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可受到從查閱資料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作到撰寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告等系統(tǒng)的科學(xué)研究訓(xùn)練，完成一個(gè)污水處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相當(dāng)于完成一個(gè)小型科研課題。將科學(xué)研究滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)與科研互動(dòng)，符合現(xiàn)代教育發(fā)展趨勢(shì)。開發(fā)設(shè)計(jì)研究型污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)十分重要。設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地是先進(jìn)技術(shù)實(shí)踐的重要平臺(tái)，有了相對(duì)穩(wěn)定的污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地，學(xué)生通過學(xué)習(xí)觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，大大加深對(duì)所學(xué)新知識(shí)、新技術(shù)的掌握和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為學(xué)生及時(shí)將理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合創(chuàng)造良好環(huán)境，激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極參加科研的熱情。使專業(yè)教學(xué)有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)效果才能得到保障。建設(shè)污水生態(tài)處理實(shí)驗(yàn)基地可根據(jù)學(xué)生智力、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和積極性不同，開展不同層次的綜合、設(shè)計(jì)、研究型實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)，因材施教，提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和科研興趣。目前很多高校缺乏用于本科教學(xué)的污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)，特別是缺乏設(shè)計(jì)研究型污水生態(tài)凈化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和基地，無法開展污水生態(tài)處理設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)。因此，本項(xiàng)目成果將成為一個(gè)實(shí)際范例，推動(dòng)污水生態(tài)凈化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)開展和基地建設(shè)，在全國(guó)同類院校中有良好的推廣應(yīng)用前景。

二、開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐改革目標(biāo)

以給排水科學(xué)與工程專業(yè)及學(xué)校其他相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生為主要服務(wù)對(duì)象，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、手段創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)為切入點(diǎn)，開發(fā)污水生態(tài)凈化技術(shù)綜合、設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)，建立實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地，并開展教學(xué)實(shí)踐。推動(dòng)高校污水生態(tài)凈化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)和綜合性、設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)的開展。主要研究污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)規(guī)劃；污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)；污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐。下面，具體闡述一下開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地的教學(xué)實(shí)踐改革內(nèi)容及教學(xué)規(guī)劃。

（一）開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐改革內(nèi)容選擇

污水生態(tài)凈化技術(shù)主要有：人工濕地、穩(wěn)定塘、土地處理、水生養(yǎng)殖技術(shù)、多級(jí)人工濕地-塘污水處理技術(shù)等。穩(wěn)定塘、土地處理、水生養(yǎng)殖技術(shù)等在校園建設(shè)實(shí)驗(yàn)基地，會(huì)產(chǎn)生異味，且不美觀，影響環(huán)境衛(wèi)生，不宜在校園建設(shè)。人工濕地及多級(jí)人工濕地-塘污水處理技術(shù)是當(dāng)前污水生態(tài)凈化的代表性技術(shù)，對(duì)環(huán)境無不良影響，完全符合實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)項(xiàng)目選擇的原則。

（二）開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃

污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)由學(xué)生查閱資料并提出實(shí)驗(yàn)方案，方案的討論與確定、實(shí)驗(yàn)基地試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)總結(jié)四個(gè)階段組成。

1.查閱資料、提出實(shí)驗(yàn)方案。這一過程要求學(xué)生通過查閱有關(guān)書籍、文獻(xiàn)資料，了解和掌握與課題有關(guān)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)狀況、發(fā)展動(dòng)態(tài)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題要求和實(shí)驗(yàn)室條件，提出具體的書面實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，包括提出實(shí)驗(yàn)工藝技術(shù)路線與實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)條件要求、測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)度等。

2.方案的討論與確定。指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)方案審議的基礎(chǔ)上，與學(xué)生開展討論。由學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師根據(jù)可行性、實(shí)驗(yàn)室條件等因素對(duì)方案進(jìn)行修正，使之具有可操作性，滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，在尊重學(xué)生思路的實(shí)驗(yàn)要求的前提下，確定實(shí)驗(yàn)方案。

3.實(shí)驗(yàn)方案。按確定的實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)室由學(xué)生動(dòng)手準(zhǔn)備必要的試驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)裝置，開展具體的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試工作。指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，解答學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的難題，啟發(fā)學(xué)生深入思考，創(chuàng)造必要的條件，如分析條件、必要的設(shè)備材料等。

4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)。由學(xué)生自主對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)和答疑，這一過程使學(xué)生分析問題的能力得到鍛煉和提高，最終按要求編寫出實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告或論文。

實(shí)驗(yàn)題目來源于指導(dǎo)教師承擔(dān)的研究課題，并根據(jù)本科生的特點(diǎn)，從研究課題中設(shè)立難度適中，在學(xué)生努力之后可以完成的子課題。整個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)使學(xué)生經(jīng)歷“三個(gè)全面”的過程，即：經(jīng)歷一次全面分析研究問題的過程，實(shí)驗(yàn)技能得到全面的鍛煉，綜合能力得到全面的提升。學(xué)生在完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)后取得相應(yīng)的學(xué)分，其成果可以發(fā)表和參加競(jìng)賽。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)充分利用科研資源，使學(xué)生的創(chuàng)新能力有一個(gè)質(zhì)的提高，下圖是實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的步驟。

專題報(bào)告（教師）→文獻(xiàn)閱讀→選擇實(shí)驗(yàn)研究題目 →提出實(shí)驗(yàn)研究方案→方案研討（師生）→實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果分析→撰寫報(bào)告或論文→成績(jī)?cè)u(píng)定（教師）

（三）實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃

1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。污水生態(tài)凈化技術(shù)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：理論簡(jiǎn)介→參觀基質(zhì)→撰寫報(bào)告。主要突出專業(yè)啟蒙教育的作用，簡(jiǎn)要介紹污水生態(tài)凈化的原理與工藝，采取

參觀人工濕地污水處理試驗(yàn)基地，初步認(rèn)識(shí)污水生態(tài)凈化工藝，主體構(gòu)筑物，了解與污水生態(tài)凈化工程有關(guān)的設(shè)備、裝置、器材、管材，了解污水生態(tài)凈化的前景與發(fā)展方向，擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.畢業(yè)實(shí)習(xí)。污水生態(tài)凈化技術(shù)畢業(yè)實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：專題報(bào)告→文獻(xiàn)閱讀→參觀試驗(yàn)基地→看系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙→撰寫報(bào)告。詳細(xì)介紹污水生態(tài)處理的原理與工藝，主要講述人工濕地污水處理原理與工藝、構(gòu)筑物構(gòu)造與計(jì)算、脫氮除磷原理與工藝，介紹當(dāng)前污水生態(tài)凈化的新技術(shù)、新工藝。布置學(xué)生查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，加深學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容的理解。主要側(cè)重于某一問題的深入，突出深化專業(yè)教育求深求新，結(jié)合畢業(yè)論文，力求在污水生態(tài)凈化領(lǐng)域深入，同時(shí)兼顧知識(shí)方面的拓寬。對(duì)人工濕地系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)圖紙?jiān)敿?xì)了解，了解工程設(shè)計(jì)的方案，管道、設(shè)備的平面布置、敷設(shè)等。為畢業(yè)設(shè)計(jì)收集資料作準(zhǔn)備，結(jié)合畢業(yè)課題有針對(duì)性分別進(jìn)行。

三、 開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐改革總結(jié)

實(shí)踐證明我們開展的“開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐改革”是成功的，研究成果具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）具有學(xué)科的前沿性和典型性，有利于教學(xué)與科研緊密結(jié)合。（2）利于初學(xué)者接受掌握。學(xué)生愿意解決這種問題，并且具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ)，能使學(xué)生樹立完成任務(wù)的信心。（3）具有探索性?？杉ぐl(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的欲望。具有非完備性、不確定性、發(fā)散性、層次性、發(fā)展性、創(chuàng)新性等特點(diǎn)。（4）自主性強(qiáng)。允許學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好和特長(zhǎng)來靈活地選擇參加研究的內(nèi)容和形式，因而有利于學(xué)生主動(dòng)性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性的發(fā)揮，有利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，特長(zhǎng)的培養(yǎng)及自我教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。（5）綜合性強(qiáng)。以多種知識(shí)和技能的綜合學(xué)習(xí)與運(yùn)用的形式出現(xiàn)，利于綜合能力的培養(yǎng)。（6）與環(huán)境協(xié)調(diào)，便于在校園建設(shè)，可有效解決實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足的問題。鑒于目前我國(guó)交通、食宿價(jià)格普遍上漲，實(shí)習(xí)就地解決，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)。

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